Шта је спектроскопија?

Спектроскопија је техника која користи интеракцију енергије са узорком за обављање анализе.

Подаци добијени спектроскопијом називају се а спектар. Спектар је графикон интензитета енергије откривен насупрот таласне дужине (или масе, момента или фреквенције, итд.) енергије.

Спектар се може користити за добијање информација о нивоима атомске и молекуларне енергије, молекуларне геометрије, хемијске везе, интеракције молекула и сродни процеси. Често се спектри користе за идентификацију компоненти узорка (квалитативна анализа). Спектре се такође могу користити за мерење количине материјала у узорку (квантитативна анализа).

За обављање спектроскопске анализе користи се неколико инструмената. Најједноставније речено, спектроскопија захтева извор енергије (обично ласер, али то може бити извор јона или зрачења) и уређај за мерење промене извора енергије после интеракције са узорком (често спектрофотометар или интерферометар).

Постоји толико различитих врста спектроскопије колико има и извора енергије! Ево неколико примера:

Енергија небеских објеката користи се за анализу њиховог хемијског састава, густине, притиска, температуре, магнетних поља, брзине и других карактеристика. Постоји много врста енергије (спектроскопије) које се могу користити у астрономској спектроскопији.

Енергија коју апсорбује узорак користи се за процену његових карактеристика. Понекад апсорбована енергија изазива ослобађање светлости из узорка, што се може мерити техником као што је флуоресцентна спектроскопија.

Ово је испитивање супстанци у танким филмовима или на површинама. Узорак се пробија енергетским снопом један или више пута, а одбијена енергија се анализира. Атенуирана укупна рефлексна спектроскопија и сродна техника звана фрустрирана вишеструка рефлексна спектроскопија користе се за анализу превлака и непрозирних течности.

Ово је микроталасна техника заснована на раздвајању електронских енергетских поља у магнетном пољу. Користи се за одређивање структура узорака који садрже непароване електроне.

Постоји неколико врста електронске спектроскопије, све повезане са мерењима промена нивоа електронске енергије.

Ово је породица спектроскопских техника у којима је узорак зрачен од стране свих релевантних таласне дужине истовремено на кратак временски период. Спектар апсорпције се добија применом математичке анализе на добијени енергетски образац.

Гама зрачење је извор енергије у овој врсти спектроскопије, која укључује анализу активације и Моссбауерову спектроскопију.

Инфрацрвени апсорпциони спектар неке материје се понекад назива и њеним молекуларним отиском. Иако се често користи за идентификацију материјала, инфрацрвена спектроскопија се такође може користити за квантификацију броја молекула који апсорбују.

Апсорпциона спектроскопија, флуоресцентна спектроскопија, Раманска спектроскопија и Раманска спектроскопија са појачаном површином обично користе ласерско светло као извор енергије. Ласерске спектроскопије дају информације о интеракцији кохерентне светлости са материјом. Ласерска спектроскопија углавном има високу резолуцију и осетљивост.

Извор масеног спектрометра производи јоне. Информације о узорку могу се добити анализом дисперзије јона током интеракције са узорком, углавном коришћењем односа масе и наелектрисања.

У овој врсти спектроскопије, свака оптичка таласна дужина која је снимљена кодирана је са аудио фреквенцијом која садржи оригиналне информације о таласној дужини. Анализатор таласне дужине тада може реконструисати оригинални спектар.

Рамано распршивање светлости по молекулама може се користити за пружање информација о хемијском саставу и молекуларној структури узорка.

Ова техника укључује побуђивање унутрашњих електрона атома, што се може посматрати као апсорпција рендгенских зрака. Рендгенски спектар флуоресцентне емисије може се произвести када електрон падне из стања више енергије у празно место које ствара апсорбована енергија.